ما هي مضخة الريشة - العمل والأنواع والتطبيقات

أ مضخة ريشة هي مضخة إزاحة موجبة توفر أ التدفق المستمر معدل تحت ظروف ضغط مختلفة. إنها مضخة ذاتية التحضير. يُعرف باسم "مضخة ريشةلأنه يضغط على السائل بسبب تأثير الريش. تشارلز سي. بارنز من ساكفيل ، نيو برونزويكاخترع الأول مضخة ريشة وحصلت على براءة اختراعها في 16 يونيو 1874.

تحتوي هذه المضخة على عدد مختلف من الريش المثبتة على الدوار الذي يتحرك في التجويف. في بعض الأحيان ، يمكن أن تكون هذه الريشات ذات أطوال متغيرة ومتوترة لدعم الاتصال بالجدار عند اشتقاق المضخة. تحتوي المضخة أيضًا على صمام تنفيس الضغط الذي يوقف تراكم الضغط داخل المضخة والذي يمكن أن يكسر المضخة.

أحدث مضخات ريشة لها اتصال سطحي بين الجزء الثابت والدوار بدلاً من ملامسة الخط.

تستخدم هذه المضخات على نطاق واسع في أنظمة تكييف الهواء ، ونظام التوجيه المعزز والسيارات.

تستخدم مضخة الإزاحة الإيجابية هذه لتحويل الغاز عالي الضغط إلى غاز منخفض الضغط. مضخات الريشة ليست مناسبة للسوائل عالية اللزوجة. يمكن لمضخة الريشة التعامل مع السوائل ذات اللزوجة المتوسطة وهي مناسبة بشكل أفضل لمناولة السوائل ذات اللزوجة المنخفضة ، مثل الكحول والمذيبات والأمونيا وغاز البترول المسال.

إقرأ أيضاً: أنواع مختلفة من المضخات

عمل مضخة الريشة

تعمل مضخة الريشة بالطريقة التالية:

• بادئ ذي بدء ، يتم توصيل الطاقة إلى العمود من خلال محرك كهربائي أو محرك.

• يتم توصيل العمود بالدوار ، والذي يدور وفقًا لدوران العمود.

• يحتوي هذا الدوار على عدة ريش تدور أثناء دوران الدوار.

• عندما يدور الدوار ، يولد فراغ داخل المضخة ؛ نتيجة لذلك ، تمتص المياه الخارجية في المضخة.

• عندما يدخل الماء منطقة الدوار ، تحرك ريش الدوار الماء للخارج بسبب قوة الطرد المركزي.

• عندما يضرب الماء الدوارات ، تقوم هذه الدوارات بتحويل KE للماء إلى سرعة وترسله نحو الناشر أو منطقة الغلاف الحلزوني.

• يحتوي الغلاف الحلزوني على مساحة مختزلة ؛ ونتيجة لذلك ، فإنه يحول سرعة الماء إلى ضغط ويزيد الضغط وفقًا للمتطلبات.

• بعد الضغط على الماء ، يتم تصريف المياه وتوصيلها إلى المنطقة المرغوبة.

لفهم أفضل ، شاهد الفيديو التالي:

مكونات مضخة الريشة

تحتوي مضخة الريشة على المكونات الرئيسية التالية:

• غلاف

• مدخل الميناء

• خاتم كام

• منفذ منفذ

• دوارات

• الدوار

• الفتحة

1) الغلاف

هذا جزء خارجي من مضخة الريشة الدوارة. يوفر الأمان لجميع المكونات الداخلية للمضخة. يمنع الأجزاء الداخلية ، مثل الدوار ، والعمود ، والريش المنزلقة ، وما إلى ذلك ، من أي ضرر ناتج عن المصدر الخارجي.  

2) مدخل المنفذ

يستخدم هذا المنفذ لامتصاص السائل في المضخة. يعمل كصمام أحادي الاتجاه.

3) منفذ منفذ

بعد ضغط السائل ، تقوم المضخة بتفريغ السائل عبر منفذ المخرج. يعمل أيضًا كصمام أحادي الاتجاه.

4) رمح

أ الفتحة المضخة متصلة بمحرك كهربائي. يوفر هذا المحرك الطاقة للعمود ويدور العمود. يتصل هذا العمود أيضًا بالدوار. 

5) الدوار

إنه أهم جزء في المضخة ، والذي يلعب دورًا كبيرًا في شفط السوائل والضغط. يتصل مع العمود. يدور الدوار وفقًا لدوران العمود. لها دوارات متعددة.

عندما يدور الدوار ، فإنه يخلق فراغًا داخل المضخة بسبب أن المضخة تمتص السائل.

6) دوارات

يتم تثبيت دوارات مضخة الريشة على الدوار. الهدف الرئيسي للريش هو تحويل الطاقة الحركية للسائل إلى سرعته. هذه الريش لها شكل مستطيل. توجد دوارات منزلقة في فتحات الدوار. تتحرك الريشات المنزلقة داخل فتحات

7) كام الدائري

يتم تثبيت هذا الحلقة على الجدار الداخلي لمبيت المضخة. 

اقرأ أيضا: عمل مضخة الطرد المركزي

أنواع مضخات الريشة

تحتوي مضخة الريشة على الأنواع الرئيسية التالية:

• مضخة دوارة متوازنة

• مضخة ريشة غير متوازنة

• مضخة دوارة متغيرة الإزاحة

1) مضخة ريشة غير متوازنة

1. هذه المضخة هي النوع الأكثر شيوعًا لمضخات الريشة.

2. يؤدي اختلاف الضغط بين صمامات الشفط والتفريغ إلى دفع جانبي على عمود المضخة. هذا الدفع الجانبي على العمود يقصر من عمر التحمل. يُعرف هذا النوع من مضخة الريشة ب مضخة دوارة غير متوازنة بسبب اختلاف الضغط بين صمامات المدخل والمخرج.

3. بينما ال لا تحتوي مضخة ريشة متوازنة الدفع الجانبي على رمح الدوار.

4. تحتوي مضخة الريشة غير المتوازنة على دوار أسطواني مثبت على إزاحة غلاف دائري. هذا يعني أن مركز الدوار الأسطواني لا يتطابق مع مركز الهيكل. هناك مسافة معينة بين مركز الدوار ووسط الهيكل.

5. يحتوي الدوار على أخدود نصف قطري محفور في عمود القيادة. يتحرك الدوار في حلقة الكاميرا. يحتوي كل أخدود شعاعي على ريشة يمكنها التحرك بحرية داخل وخارج الأخدود بواسطة قوة الطرد المركزي. تم تصميم المراوح بطريقة تجعلها تتلامس مع سطح حلقة الكامة أثناء دوران الدوار.

6. لا يوجد تسرب بين الغلاف ورأس الريشة.

2) مضخة دوارة متوازنة

• تحتوي مضخة الريشة الدوارة المتوازنة على غلاف بيضاوي الشكل. الغلاف والدوار البيضاوي لهما نفس المركز. لا يوجد تعويض.

• هذه المضخات ذات الريشة متعددة الاستخدامات في التصميم وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات المتنقلة والصناعية.

• لا يحدث فرق الضغط بين المداخل والمخارج لأن هذه المضخة لها مدخلين ومنفذ.

• يوجد منفذا المدخل على جانبي بعضهما البعض. وبالمثل ، توجد منافذ المخرج أيضًا على جوانب متقابلة.

• يوازن هذا التجميع لمنافذ الدخول والمخرج قوى دفع متساوية ومعاكسة بحيث لا يواجه عمود الدوران أي قوى دفع جانبية.

• توفر مضخة التوازن هذه أداءً أفضل وعمر خدمة طويلاً.

• يتمتع هذا النوع من المضخات بعمر خدمة مثالي في العديد من التطبيقات. في التطبيقات الصناعية ، تتمتع مضخات الريشة المتوازنة بأكثر من 24000 ساعة من عمر الخدمة.

• يتناقص حجم التجويف بين الريشتين من جانب المدخل إلى المخرج.

• تمتص المضخة السوائل من منفذ المدخل أثناء تفريغها من منفذ المخرج.

• يكون الضغط الذي يعمل على العضو الدوار في منطقة الخروج مرتفعًا ؛ القوى في منطقتي المخرج متساوية ولكن معاكسة. لذلك ، لا يوجد حمل صافٍ على محامل العمود.

3) مضخة دوارة الإزاحة المتغيرة

• تسمح مضخة الريشة المتغيرة الإزاحة بتغيير حجم الجيب.

• بسبب الأحجام المختلفة لجيب المضخة ، يختلف معدل التسليم أيضًا.

• في حالة هذه المضخة ، لا تتلامس الريش بشكل مباشر مع مبيت المضخة.

• تحتوي مضخة الريشة الدوارة هذه على حلقة بين الريشة والغلاف. هذه الحلقة تسمى حلقة التفاعل.

• يتصل أحد طرفي هذه الحلقة بالزنبرك ، ويتصل الطرف الآخر بمسمار الضبط.

• يتغير حجم جيب المضخة من خلال مسامير الضبط.

• عندما يبدأ برغي الضبط في الدوران ، تتحرك حلقة التفاعل أيضًا لأعلى ولأسفل.

• عندما تتحرك حلقة التفاعل لأعلى ولأسفل ، يتم تغيير الإزاحة بين مركز الدوار ومركز حلقة التفاعل.

• نظرًا للاختلاف في الإزاحة ، يتغير حجم الجيب أيضًا ، مما يؤدي بدوره إلى تغيير معدل تدفق التسليم من المضخة.

اقرأ أيضا: عمل المضخة الترددية

مزايا وعيوب مضخة الريشة مذكورة أدناه:

مزايا مضخة الريشة

1. المضخات لديها القدرة على فتيلة ذاتية.

2. هذه لديها تصميم قوي.

3. أنها توفر إمدادات ثابتة من السوائل بسرعة معينة.

4. توفر المضخة ذات الريشة الدوارة توصيلًا مستمرًا بنبض ضئيل.

5. لا يحتاجون إلى فحص الصمامات

6. هذه المضخات خفيفة الوزن.

7. هذه لها تصميم قوي ومضغوط.

8. لديهم كفاءة حجمية عالية وكفاءة عامة.

9. يمكن لمضخة الإزاحة الإيجابية هذه التحكم في السوائل التي تحتوي على غازات وأبخرة.

10. لديهم اهتزازات وضوضاء منخفضة.

11. هذه سهلة الصيانة.

12. أنها توفر تدفق حر نابض.

13. هذه هي الأفضل لمجموعة واسعة من التطبيقات.

عيوب مضخة الريشة

1. يتطلب صمام تنفيس لمنع المضخة من التوقف المفاجئ للتسليم.

2. هذه الأنواع من المضخات غير مناسبة للسوائل الكاشطة.

3. تتطلب المضخة ذات الريشة الدوارة ختمًا جيدًا.

4. تحتاج هذه المضخات إلى نظام ترشيح عالي الجودة لأن الجزيئات الغريبة يمكن أن تسبب فشل المضخة.

5. هذه لها تصميم معقد للسكن والعديد من المكونات الأخرى.

6. هذه المضخات ليست الأفضل لتطبيقات اللزوجة العالية أو الضغط العالي.

تطبيقات مضخات الريشة

• تستخدم مضخات الريشة في آلات معالجة المشروبات

• تستخدم هذه المضخات في تطبيقات النفط والغاز.

• تُستخدم مضخات الريشة أيضًا في تطبيقات الضغط متوسطة المدى مثل آلات التوزيع (الإسبريسو والقهوة والمشروبات الغازية).

• هذه تستخدم في الهباء الجوي والوقود

• تُستخدم هذه المضخات على نطاق واسع في تطبيقات الضغط العالي مثل التوجيه المعزز ومكيفات الهواء والشواحن الفائقة.

• تستخدم هذه المضخات لملء اسطوانات غاز البترول المسال.

• يستخدمونها لخدمات الطيران مثل نقل الوقود وإزالة الجليد

• يستخدمونها لنقل كميات كبيرة من NH3 وغاز البترول المسال

الفرق بين مضخة الطرد المركزي ومضخة الريشة

فيما يلي الفرق بين مضخة الطرد المركزي ومضخة الريشة: